Trong số các phiên trấn, Hoài Tây là 1 thế lực cát cứ ngoan cố nhất. Năm 814, tiết độ sứ Hoài Tây là Ngô Thiếu Dương chết, con là Ngô Nguyên Tế tự thay thế chức vị của cha. Đường Hiến Tông cử quân thảo phạt Hoài Tây. Nhưng các thống soái mà ông ta phong chức đều là quan chức thối nát hoặc có ý đồ riêng. Vì vậy, mất tới 3 năm trời, hao tổn nhiều tiền của và nhân mạng nhưng đều thất bại. Các quan trong triều đều cho rằng không nên tiếp tục đánh nữa, nhưng đại thần Bùi Độ lại cho rằng Hoài Tây giống như cái nhọt trong cơ thể,không thể không trừ bỏ đi. Đường Hiến Tông phong Bùi Độ làm tể tướng, quyết tâm tiếp tục thảo phạt Hoài Tây. Năm 817, triều đình cử Lý Sóc làm tiết độ sứ 3 châu, trong đó có Đường Châu (nay là Đường Hà, Hà Nam) và trao cho ông nhiệm vụ đánh vào sào huyệt của Ngô Nguyên Tế ở Thái Châu (nay là Nhữ Nam, Hà Nam). Các tướng sĩ Đường Châu đã tham gia chinh chiến mấy năm ròng, nay đều chán nản nên khi nghe Lý Sóc triệu đến, đều hết sức lo lắng. Lý Sóc tới Đường Châu, nói với các quan chức địa phương: "Tôi là một văn quan mềm yếu, không có tài năng gì. Triều đình cử tôi đến đây là để giữ an ninh trật tự địa phương. Còn việc đánh Ngô Nguyên Tế không phải là nhiệm vụ của tôi".

Tin đó đến tai Ngô Nguyên Tế. Vì đã đánh thắng quân triều đình mấy lần, nên Ngô Nguyên Tế tỏ ra kiêu ngạo. Nay lại nghe nói Lý Sóc không hiểu việc chiến trận, nên hắn càng sao nhãng việc phòng bị. Từ đó, Lý Sóc không hề đề cập tới việc đánh Hoài Tây. Trong thành Đường Châu có rất nhiều quân lính ốm và bị thương, Lý Sóc đến từng nhà thăm hỏi, không có 1 chút quan dạng nào. Tướng sĩ đều rất cảm động trước thái độ đó của ông. Một lần, quân của Lý Sóc đi tuần tra biên giới, đụng độ với 1 toán lính nhỏ của Hoài Tây. Hai bên giao chiến, quân Đường đuổi được toán lính kia và bắt sống được 1 viên tướng nhỏ của Hoài Tây là Đinh Sĩ Lương. Đinh Sĩ Lương là 1 dũng tướng, thủ hạ của Ngô Nguyên Tế, nhiều lần dẫn quân xâm phạm Đường Châu. Trong quân Đường đã nhiều người lao đao vì Đinh Sĩ Lương nên rất căm giận Lương. Lần này bắt được, mọi người đều xin Lý Sóc cho giết đi để báo thù cho quân Đường. Quân lính giải Đinh Sĩ Lương đến trước Lý Sóc, Lý Sóc hạ lệnh nới lỏng dây trói rồi ôn tồn hỏi Lương tại sao theo lại theo Ngô Nguyên Tế chống lại triều đình. Đinh Sĩ Lương vốn không phải là quân của Ngô Nguyên Tế, mà chỉ là 1 tù binh bị Ngô Nguyên Tế bắt trước kia. Nay thấy Lý Sóc tỏ ra khoan dung nên xin đầu hàng để lập công chuộc tội.

Với sự giúp đỡ của Đinh Sĩ Lương, Lý Sóc đã chiếm được 2 cứ điểm Văn Thành và Hưng Kiều ở Hoài Tây, thu phục được 2 hàng tướng Lý Hựu và Lý Trung Nghĩa. Lý Sóc biết 2 người đó gồm đủ trí dũng nên hết sức tín nhiệm họ, cùng họ bí mật bàn bạc kế hoạch đánh chiếm Thái Châu; có đêm cùng nhau bàn luận tính toán suốt đêm. Các tướng sĩ dưới quyền Lý Sóc rất bất mãn về điều đó, xì xào với nhau rằng Lý Hựu là gián điệp do kẻ địch phái tới chui vào hàng ngũ quân ta để làm nội ứng. Có người còn dựng đứng lên câu chuyện bắt được thám tử địch và chính tên thám tử đó khai rằng Lý Hựu là gián điệp. Lý Sóc sợ những tin đồn đó đến tai Đường Hiến Tông, khiến nhà vua tin đó là sự thật, thì khó mà bảo vệ được Lý Hựu. Ông liền họp mọi người lại tuyên bố: "Mọi người đều cho rằng Lý Hựu không đáng tin cậy, vậy thì ta sẽ cho giải hắn về Trường An để hoàng thượng xử lý".

Ông sai quân lính xích tay chân và đeo gông cho Lý Hựu, giải về Trường An; đồng thời dâng sớ tấu lên triều đình, nói rõ Lý Hựu đã giúp vạch kế hoạch đánh chiếm Thái Châu, nếu giết Lý Hựu thì kế hoạch chiếm Thái Châu không thể thực hiện được. Đường Hiến Tông xem sớ tấu, liền hạ lệnh tha Lý Hựu và phái trở lại Đường Châu để giúp Lý Sóc. Lý Hựu về tới Đường Châu, Lý Sóc mừng rỡ nắm tay ông nói: "Ông được an toàn trở lại, thật là phúc lớn cho nước nhà". Rồi lập tức phong làm tướng, được quyền mang vũ khí ra vào đại doanh. Lý Hựu được biết Lý Sóc dùng hết mọi cách để bảo vệ mình thì xúc động trào rơi nước mắt. Ít lâu sau, tể tướng Bùi Độ thân tới Hoài Tây dốc chiến. Từ trước tới nay, các cánh quân triều đình đều do hoạn quan làm giám quân, các tướng không có quyền chủ động trong việc chỉ huy. Nếu thắng trận thì công lao thuộc về hoạn quan, thua trận thì các tướng lĩnh bị trị tội. Bùi Độ đến Hoài Tây, thấy tình hình đó, lập tức tâu lên Đường Hiến Tông triệt bỏ quyền làm giám quân của các hoạn quan. Các tướng lĩnh biết được quyết định đó, đều hết sức phấn khởi. Lý Hựu hiến kế với Lý Sóc: "Tinh binh của Ngô Nguyên Tế đều đóng ở Hồi Khúc (nay ở tây nam Thương Thủy, Hà Nam) và các vùng ven, còn tại Thái Châu chỉ có số ít quân lính già yếu, tàn tật. Chúng ta cần nhằm sơ hở đó, đánh thẳng vào Thái Châu thì sẽ dễ dàng bắt sống được Ngô Nguyên Tế".

Lý Sóc báo cáo kế hoạch đó cho Bùi Độ. Bùi Độ tỏ ý ủng hộ, nói: "Đánh trận cần phải bất ngờ để giành thắng lợi. Cứ theo thế mà làm!".

Lý Sóc hạ lệnh cho Lý Hựu và Lý Trung Nghĩa dẫn 3000 tinh binh đi tiên phong, còn tự mình dẫn trung quân và hậu vệ lần lượt xuất phát. Ngoài mấy tướng tiên phong không ai được biết đích tiến quân. Có người đến hỏi Lý Sóc. Lý Sóc chỉ nói: "Hãy cứ biết tiến quân về phía đông".

Hành quân 60 dặm, tới thôn Trương Sài. Quân Hoài Tây đóng ở đây không hề phòng bị gì, bị quân tiên phong của Lý Hựu tiêu diệt toàn bộ. Lý Sóc chiếm được thôn Trương Sài, cho quân lính nghỉ 1 chút, lưu 1 ít quân lại giữ để cắt đứt đường tới Hồi Khúc. sau đó, lại tiếp tục cuộc hành quân ngay trong đêm. Các tướng lại hỏi Lý Sóc về mục tiêu sẽ tới. Lúc đó Lý Sóc mới nói: "Đến Thái Châu, bắt Ngô Nguyên Tế".

Một số tướng đã từng bị Ngô Nguyên Tế đánh bại, nghe thấy lệnh đó thì lo sợ tái mặt. Những hoạn quan đi theo vốn nhát gan, sợ phát khóc, lu loa: "Chúng ta mắc phải gian kế của Lý Hựu rồi".

Đúng lúc đó, gió mỗi lúc càng thổi mạnh, tuyết rơi mỗi lúc dày đặc hơn. Đường từ thôn Trương Sài tới Thái Châu rất nhỏ hẹp, quân Đường lại chưa từng biết, nên binh lính vừa đi vừa kêu ca phàn nàn. Nhưng vì xưa nay Lý Sóc chỉ huy rất nghiêm, nên không ai dám vi phạm mệnh lệnh. Trong đêm đó, sau chặng hành quân suốt 70 dặm trên đường tuyết phủ dày, đoàn quân tới ngoài thành Thái Châu. May nhờ bên hồ ngoài thành nuôi nhiều vịt và ngỗng, tiếng kêu rộn rã của chúng che lấp được tiếng người ngựa. Quân Đường dưới sự chỉ huy của Lý Hựu và Lý Trung Nghĩa, khoét các lỗ nhỏ trên tường thành để trèo lên mặt thành Lính Hoài Tây giữ thành không hề hay biết, vẫn ngủ yên trong các chòi gác, bị quân Đường ập vào giết hết, chỉ giữ lại 1 tên đánh trống cầm canh như thường lệ. Sau đó, cửa thành được mở toang, đại quân Lý Sóc ào ạt tiến vào. Tới vòng thành phía trong, quân Đường cũng tiến vào theo cách đó, quân Hoài Tây trong đó vẫn không hề hay biết. Tới lúc gà bắt đầu gáy, trời mờ mờ sáng, tuyết ngừng rơi, quân Đường vào tới phía ngoài dinh của Ngô Nguyên Tế mà Ngô Nguyên Tế vẫn say sưa trong giấc ngủ. Một tên binh lính hầu cận phát hiện thấy quân Đường đã ở bên ngoài dinh, vội chạy vào báo cáo gấp với Ngô Nguyên Tế.

Ngô Nguyên Tế vẫn nằm trong chăn, uể oải nói: "Dào! Chắc lại mấy tên phạm nhân gây rối. Đợi trời sáng, ta sẽ hạ lệnh hốt chúng đi".

Lại 1 tên khác thở hồng hộc chạy vào lắp bắp: "Chủ tướng! Chủ tướng! Hai vòng thành đều mở toang cả rồi!".

Ngô Nguyên Tế lấy làm lạ nói: "Chắc hẳn quân lính ở Hồi Khúc cử người về lĩnh quần áo ấm thôi".

Nói chưa dứt, đã nghe ngoài tường có tiếng truyền lệnh: "Lệnh của Thường thị đây...! (Thường thị là chức quan của Lý Sóc), tiếp đó là tiếng dạ ran của rất đông quân lính. Ngô Nguyên Tế hoảng sợ vùng dậy, nói: "Thường thị nào thế nhỉ? Sao lại đến sát dinh ta để truyền lệnh?. Sau khi biết là quân Đường, Ngô Nguyên Tế vội sai lính cận vệ leo lê bờ tường chống cự.

Lý Sóc nói với tướng sĩ: "Ngô Nguyên Tế còn dám chống cự, vì hắn còn hy vọng ở 1 vạn quân ở Hồi Khúc tới cứu viện".

Biết gia đình viên tướng Hoài Tây giữ Hồi Khúc là Đổng Trọng Chất trú tại Thái Châu, Lý Sóc liền tới thăm hỏi rồi phái con trai của Đổng Trọng Chất tới Hồi Khúc khuyên cha đầu hàng. Đổng Trọng Chất thấy cục diện đã ngã ngũ, liền tự tới Thái Châu đầu hàng Lý Sóc. Lý Sóc hạ lệnh cho quân lính đánh vỡ tường bao quanh dinh, phá cổng ngoài, phá kho vũ khí. Ngô Nguyên Tế rút vào tường trong cố thủ. Hôm sau, ông cho đốt cháy cổng phía nam. Nhân dân Thái Châu từng khổ sở vì Ngô Nguyên Tế, đều tấp nập mang rơm củi đến góp. Đồng thời các hướng khác, quân Đường bắc thang bắn vào sân trong, tên cắm dày đặc như như lông nhím. Suốt 1 ngày ác chiến, cuối cùng vòng tường trong bị phá vỡ, Ngô Nguyên Tế đành lạy lục xin hàng. Lý Sóc sai nhốt Ngô Nguyên Tế vào xe tù giải về Trường An, đồng thời báo tin thắng trận lên tể tướng Bùi Độ.

Tin Bùi Độ và Lý Sóc bình định Hoài Tây và bắt sống Ngô Nguyên Tế truyền tới Hà Bắc, khiến các phiên trấn vùng này hoảng sợ, đều tới tấp tỏ ý xin phục tùng triều đình. Cục diện phản loạn của các phiên trấn thời Đường tạm thời được dẹp yên.